程控滤波器设计与总结报告～～

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1、程控滤波器设计与总结报告摘摘摘要要要要本设计采用以AT89C52单片机为核心的单片机系统、DDS芯片、基本放大电路以及开关电容滤波器实现了信号源频率、放大倍数、滤波器频率均可按一定步进调整的功能，键入放大倍数和滤波器频率都可直接数码显示的功能。该系统由三个模块电路构成∶程控放大器电路、程控滤波器电路和信号源电路。以低噪声、精密控制的可变增益放大器AD603为核心设计程控增益放大器，其最大增益误差为0．5dB。满足高精度要求，其增益(dB)与控制电压(V)成线性关系，因此可使用单片机控制D／A输出

2、电压改变放大器增益，同时减少噪声和干扰；通过8254产生可变方波信号并送入MAX262,同时改变其控制字以及地址，决定滤波器的截止频率fc；改变DDS芯片AD9850的控制字产生不同频率的方波。关键词：程控滤波器,单片机,DDS技术,放大器1111系统总体系统总体框图该设计以51单片机为核心实现了信号源输入频率、放大倍数、中心频率均可按一定步进调整的功能，键入输出放大倍数和滤波器中心频率都可直接数码显的功能。系统原理框图如图1-1所示，总体电路图如图1-2所示。图1-1系统原理框图1图1-2总体

3、电路图22核心电路原理图2核心电路原理图2.12.1信号源部分2.1信号源部分AD9850采用CMOS工艺，其功耗在3.3V供电时仅为155mw,扩展工业级温度范o围为-40～80C，采用28脚SSOP表面封装形式。AD9850内含可编程DDS系统和高速比较器，能实现全数字编程控制的频率合成。其中，各标号线均接到单片机，由单片机来控制AD9850,改变其控制字从而产生不同频率的正弦波，作为整体电路的信号源，电路如图2-1所示。2图2-1信号源电路原理2.22.2程控放大部分2.2程控放大部分该系

4、统设计采用两片AD603顺序连接，两极间以电容耦合。由于一片AD603在已定制的模式下增益为一10dB～30dB，带宽为90MHz，故级联方式可使增益达到-20dB～60dB，控制电压为0V～2V。该控制电压由单片机控制8位A/D转换器ADC0832产生，其精度可达2V／256=0.0078125V。增益精度可达0.3125dB。因此。完全可满足系统发挥部分中增益60dB,步进10dB的要求。图2-2增益控制电路222.32.3.3滤波器部分.3滤波器部分MAX262是美国MAXIM公司生产的一

5、种CMOS双二阶通用开关电容有源滤波器，具有处理器的标准接口，可以实现带通，低通，高通，陷波以及全通滤波而不需要外界任何器件，可实现fclock/f0,工作模式(mode)以及Q值的精确控制，其中心频率f0可达到75KHz。MAX262体积小，价格低，使用方便，24脚SMD/DIP封装，适于程控滤波，抗混叠滤波，数字信号处理(DSP),信号分析以及锁相环路等。3图2-4滤波器电路方波产生部分MAX262的结构功能：每片MAX262包括两个二阶开关电容有源滤波器和一个完全独立的放大器，放大器可用来

6、调整滤波器的增益。片内的开关和电容构成了控制每个滤波器的f0和Q值的反馈，内部的电容比这些参数非常精确。MAX262课工作在四种模式下，时钟可以用晶振形成振荡电路提供。本设计采用8254产生可变的时钟信号，用来控制f0。图2-5滤波器电路程控部分鉴于以上MAX262的特点，本系统设计采用MAX262实现程控滤波器这部分电路的功能。其中，图2-4电路用来产生方波信号接入MAX262的11号管脚。INA,INB各接输入信号，其LPA,LPB为输出，如此便实现了高通和低通滤波。3系统软件工作流程图主程

7、序和功能调用子程序流程图主程序流程图如图3-1所示，功能调用子程序流程图如图3-2所示。4图3-1主程序流程图图3-2功能调用子程序流程图44系统测试及整机指标4系统测试及整机指标系统功能测试：系统指标测试：56